Каменные строительные материалы
Одним из наиболее распространенных и старейших строительных материалов является красный глиняный кирпич
Его получают обжигом глиняной массы в печах при температуре до 950—1000°С.
На основании археологических раскопок считается, что впервые кирпич был использован строителями в Древнем Египте, потом на юге Месопотамии, а затем в Ассирии и Вавилоне. Из-за прочности и огнестойкости кирпича его широко использовали для строительства зданий и укрепления стен городов.
В настоящее время сплошной глиняный красный кирпич выпускается размером 250x120x65 мм. Кроме того, выпускают утолщенный кирпич размером 250x120x88 мм и модульный кирпич с пустотами размером 288x138x63 мм. Кирпич имеет форму прямоугольного параллелепипеда с гладкими прямыми ребрами. Длинная грань кирпича называется ложком, а короткая — тычком. Хорошо обожженный кирпич имеет красный цвет и при ударе издает чистый звук. Недожженный кирпич имеет желтоватый оттенок и издает при ударе глухой звук. По прочности кирпич делится на пять марок М20, М15, М12,5, МШ, М7,5.
Лицевой (фасадный) глиняный кирпич применяют для облицовки наружных частей зданий. Кладка из лицевого кирпича не требует дальнейшей окраски, отделки и оштукатуривания. Лицевой кирпич может быть сплошным или пустотелым.
В России продажей стройматериалов в Челябинске и производством железобетонных изделий занимается компания СтройРесурс - http://ustroy.ru
Кирпич является достаточно прочным и долговечным материалом. Его стойкости может позавидовать сталь, под-верженная разрушению ржавчиной, и древесина, поражаемая различными грибками, которые превращают ее в труху. Кирпич имеет небольшие размеры и значительную плотность. Его портативность вынуждает возводить конструкции только вручную, а большая плотность свидетельствует о невысоких теплозащитных качествах. Все это приводит к необходимости возводить стены большей толщины, чем этого требуют прочностные расчеты.
О том, как улучшить кирпич, думали еще 200 лет назад. В конце XVIII в. русский архитектор В.И.Баженов, будучи искушенным человеком в производстве строительных материалов, предложил вводить в глиняную массу небольшие обрезки рубленой соломы. Во время обжига солома сгорала, образуя в кирпиче "скважинки" — поры, благодаря которым он становился более легким.
В начале XIX в. в Чехо-Словакии в глиняную массу добавляли мелкоизмельченный уголь. Сгорая во время обжига, он оставлял в теле кирпича поры, расположенные более равномерно.
Таким образом было положено начало производству дырчатого, пористого кирпича. В Европе, Америке в это время появляются кирпичеделательные машины, а на заводах Петербурга осваивают производство кирпича, облегченного двумя, четырьмя и восемью внутренними сквозными каналами.
Кирпичное строительство, несмотря на малые размеры и большую массу кирпича, распространялось по всему свету. В Германии и США стали выпускать кирпич полуторного и двойного формата, но это усовершенствование не прижилось в России. Тем не менее в России профессором сельской архитектуры Александром Казимировичем Боль- маном были разработаны модели крупноразмерных искусственных керамических камней, обладающих необходимой прочностью, огнестойкостью и значительно удешевляющих строительство. Так называемый "больмановский трубчатый кирпич" представляет собой семь разновидностей пустотелых керамических камней — стеновых, карнизных, трубных, купольных, печных, сводчатых, круглостенных кирпичей. Его преимущества заключались в том, что, например, стеновой кирпич, имеющий большой размер 0,54x0,34x0,2 м, равнялся по объему 24 обыкновенным стандартным кирпичам, а по массе всего 7. Из него можно было возводить стены в 3 раза тоньше, чем было принято в то время.
В этом кирпиче вертикальные пустоты цилиндрической формы пронизывали насквозь толщу камня, а на боковых поверхностях располагались желобчатые пустоты в виде выемок. Около 75% такого кирпича занимал воздух и только 30% приходилось на твердую массу. К сожалению, в то время выпуск трубчатых кирпичей не был налажен. А по прошествии многих лет мы снова возвратились к необходимости производства пустотелых кирпичей и керамических камней.
Пустотелые кирпичи изготовляют из легкоплавких глин и глинотрепельных смесей с выгорающими добавками и без них. Пустоты круглой или прямоугольной формы располагают перпендикулярно и параллельно постели.
Диаметр круглых пустот не более 16 мм. Объем пустот должен быть не менее 25%.
Кирпич пустотелый с вертикально расположенными отверстиями выпускается пустотностью 10—30% с количеством пустот от 2 до 60 (рис. 4.1) и с горизонтально расположенными пустотами в один или два ряда пустотностью 41—42%. Пустотелый кирпич нельзя применять для кладки фундаментов, цоколей, подземных этажей, а также печей, каминов и вентиляционных каналов.
Многодырчатый кирпич изготовляют из пластичных глин. Он имеет большое количество мелких сквозных пустот. Выпускается многодырчатый кирпич большемерным (размерами 150x120x102 и 150x120x65 мм) с количеством пустот 105 и 60, а также модулированным (размерами 190x90x90 и 190x90x57 мм) с 55 и 36 пустотами.
Условные обозначения кирпича записывают в следующем виде: кирпич керамический рядовой полнотелый марки 100, плотностью 1650 кг/м , морозостойкостью F15 — кирпич КР 100/1650/15; кирпич керамический рядовой пустотелый марки 150, плотностью 1480 кг/м3, морозостойкостью F25 — кирпич КРП 150/1480/25.
Керамические камни выпускают размерами: камень обыкновенный 250x120x138 мм, камень модульный 288x138x138 мм, камень укрупненный 250x250x138 мм, камень с горизонтальным расположением пустот 250x200x80 мм. Прочность керамических камней колеблется от М75 до М300, морозостойкость от F15 до F50. Керамические пустотелые камни размером 250x120x138 мм могут иметь 7 или 18 пустот.
Кирпич и камни пустотелые используют для несущих внутренних и наружных стен жилых домов, для изготовления стеновых блоков и стеновых панелей.
Кирпич и камни строительные из диатомитов и трепела производят с пустотами и без них плотностью 700— 1000 кг/м3, 1001—1300 кг/м3 и более 1300 кг/м3. Их применяют для кладки наружных и внутренних стен зданий с сухим, нормальным и влажными режимами.
Кирпич является мелкоштучным материалом, требующим для его кладки больших затрат труда и времени. В связи с этим организуется изготовление на заводах кирпичных стеновых панелей для наружных стен.
Панели для наружных стен выпускают однослойными и двухслойными. Однослойные панели размером 2750x3190x300 мм изготовляют из пустотелых керамических камней толщиной 250 мм, а также из многощелевого керамического камня, длина которого соответствует толщине панели и равняется 300-320 мм. Панели из кирпича по периметру панели и проема армируют проволокой.
Двухслойные кирпичные панели выпускают размером 2670x3180x260 мм. Они состоят из слоя кирпича толщиной 120 мм, утепляющего слоя (пенокерамзит, фибролит, минеральная вата) толщиной 100 мм и цементного раствора толщиной 40 мм.
Силикатный кирпич по форме и размерам не отличается от керамического кирпича. Его изготовляют из смеси воздушной извести, кварцевого песка и воды размером 250x120x65 мм, марок М75, 100, 125, 150, 200 и 250, теплопроводностью 0,7—0,75 Вт/(м'°С), плотностью 1800— 1900 кг/м . Теплоизоляционные качества стен из силикатного и керамического кирпича практически одинаковые.
При использовании в строительстве силикатного кирпича следует иметь в виду, что он менее водостоек. Поэтому его нельзя применять при возведении фундаментов, цоколей, а также кладки печей и дымовых труб: под воздействием высокой температуры в результате дегидратации кирпич разрушается. Себестоимость силикатного кирпича на 15—35% ниже, чем керамического.
Известково-шлаковый и известково-зольный кирпичи являются разновидностями силикатного. Они имеют меньшую плотность и лучшие теплозащитные качества, так как в них тяжелый кварцевый песок заменяется более легким пористым шлаком (в известково-шлаковом кирпиче) или золой (в известково-зольном кирпиче). Благодаря тому, что шлак и зола являются дешевым сырьем, которое образуется в результате сжигания угля или другого топлива в котельных ТЭЦ, эти разновидности кирпича имеют более низкую стоимость. Их выпускают размером 250x120x140 мм, плотностью 1400—1600 кг/м3, теплопроводностью 0,5—0,6 Вт/2м'°С).
Применяют известково-шлаковый и известково-зольный кирпичи для кладки стен малоэтажных зданий (до трех этажей), а также для возведения стен верхних этажей многоэтажных зданий.
Огнеупорный и тугоплавкий кирпичи используют для кладки внутренних поверхностей печей. Их выпускают размерами 250x123x65 и 230x113x65 мм и применяют для футеровки печей в усадебных и малоэтажных домах при использовании угля или другого высококалорийного топлива.
Для устройства фундаментов хорошо использовать пережженный глиняный кирпич — железняк, имеющий оплавленные поверхности.
Для кладки стен возможно использование шлакобетонных блоков. Они имеют сравнительно небольшой коэффициент теплопроводности и обеспечивают теплозащиту, аналогичную кирпичной кладке толщиной 45 см, только при толщине в 2 раза меньшей, т.е. 20 см. Шлакобетонные блоки используют для кладки несущих, внутренних, наружных стен и перегородок.
Гравий представляет собой мелкие камни небольшого размера. В природе встречают различные виды гравия — малоокатанный, щебневидный, лещевидный, игловатый и др. Различают мелкий гравий, имеющий размеры фракций 5—20 мм, средний — от 20 до 40 мм и крупный — от 40 до 80 мм. Применяют гравий в качестве заполнителя в различных бетонах, а также как материал для подсыпки.
Щебень является камнем таких же размеров, что и гравий. В отличие от последнего его получают в результате дробления различных горных пород, кирпича, доменных шлаков. Используют как заполнитель в бетонах.
Песок применяют в различных растворах (цементно- песчаных, известковых, гипсовых и т.д.) и бетонах (кроме беспесчаного) в качестве заполнителя. Его применяют в чистом, промытом виде, поскольку в большинстве случаев он бывает загрязнен: овражный и горный песок — примесями глины, озерный и речной — илом.
Обычный природный кварцевый песок является тяжелым материалом. Кроме него существует и легкий песок, получаемый искусственно — путем дробления пемзы, шлака и др.
